KUHASALON JÄTEVEDENPUHDISTAMON

Transkriptio

1 KUHASALON JÄTEVEDENPUHDISTAMON VELVOITETARKKAILUJEN YHTEENVETO 2014

2 1 JOENSUUN VESI Kuhasalon jätevedenpuhdistamo VELVOITETARKKAILUJEN YHTEENVETO YLEISTÄ Jätevesien käsittely toteutetaan jälkiselkeytystä lukuun ottamatta kaksilinjaisena. Puhdistamon prosessi käsittää mekaanisen esikäsittelyn, biologisen puhdistuksen ja kemiallisen jälkisaostuksen. Lietteenkäsittelyyn kuuluu lietteen tiivistys, mädätys, koneellinen kuivaus ja kompostointi sekä terminen kuivaus. Käsitellyt jätevedet johdetaan Pyhäselkään laskevaan Pielisjokeen. Laitos on varustettu korkea-asteisella automaatiojärjestelmällä, joka ohjaa ja valvoo laitoksen toimintaa. Järjestelmää voidaan tarvittaessa ohjata myös käsiajolla. Valvomo-ohjelmisto tallentaa ja raportoi prosessin toiminta- ja mittaustietoja. Laitoksen käyttö ja hoito tapahtuu normaalina työaikana. Muuna aikana häiriötilanteet hoitaa laitoksen päivystyshenkilöstö. Pääasiallisena saostuskemikaalina on käytetty ferrosulfaattia kaksipistesyöttönä ja jälkisaostukseen tarvittaessa ALF-30-kemikaalia sekä kalkkia ph:n säätelyyn. Runsaampien vuotovesien aikaan syötettiin polymeeriä väli- ja jälkiselkeytykseen. Vuonna 2014 käytettyjen kemikaalien määrät on esitetty liitteessä 1. Tiivistetty liete mädätetään kahdessa 2000 m 3 :n reaktorissa. Mädättämössä syntyvä metaanikaasu hyödynnetään puhdistamon omassa sähköntuotannossa kaasugeneraattorissa, jossa on myös lämmöntalteenotto. Mädätetty liete kuivataan puristimella kuivalietesiiloon, josta kuivattu liete johdetaan termiseen kuivaukseen. Termisen kuivaimen häiriötilanteissa mekaaninen liete ajetaan kompostointikentälle aumakompostointia varten. Lietteen jatkokäsittelystä vastasi Woodjack Oy. Vuonna 2014 suoritettiin yksi termisen kuivauksen hajukaasujen päästömittaus.

3 2 Puhdistamon oma käyttölaboratorio on tarkkaillut puhdistamon veden laatua ja laitoksen toimintaa useamman kerran viikossa käyttötarkkailuna. Lisäksi veden laatua ja puhdistustehoa on tutkittu kuormitustarkkailuohjelman mukaisesti 24 kertaa. Näytteet on otettu automaattisilla näytteenottimilla virtaamaohjattuna vuorokauden kokoomanäytteinä. Kaikista tutkimuksista vastasi Savo-Karjalan Ympäristötutkimus Oy. Vuoden 2014 aikana puhdistamon biologinen osa on prosessin suojaamiseksi ohitettu mitoitusvirtaaman ylittävältä osalta kaikkiaan 10 kertaa. Ohitusvirtaama on ollut yhteensä 4136 m 3 ja se on käsitelty normaalisti kemiallisessa jälkiselkeytyksessä. Biologisen käsittelyvaiheen ohituspäivät ja puhdistustulokset on esitetty liitteessä 3. Kuhasalon jätevedenpuhdistamon lämpöpumppuyksikön rakennustyö saatiin valmiiksi urakkasopimuksen mukaisesti huhtikuun lopussa Alkuvuodesta 2015 suoritetaan lämpöpumppujen takuukoeajot. Puhdistamon välppäyskapasiteettia on lisätty ottamalla heinäkuussa 2014 käyttöön kolmas levynauhavälppä.

4 3 2. MITOITUS JA LUPAMÄÄRÄYKSET Kuhasalon jätevedenpuhdistamon tulokuorman mitoitusarvot ovat seuraavat: vanha mitoitus mitoitus v AVL (asukasvastineluku) Jätevesimäärä m 3 /d m 3 /d BOD kg O 2 /d O 2 /d Kok-P Kuhasalon jätevedenpuhdistamon lupaehdot on määrätty Itä-Suomen ympäristöviraston antamassa päätöksessä Dnro ISY-2008-Y-85 ja ne ovat seuraavat: BOD 7ATU Kok-P Kok-P 10 mg/l ja 93 % (neljännesvuosi- ja vuosikeskiarvo) 0,40 mg/l ja 95 % (neljännesvuosikeskiarvo) 0,30 mg/l ja 96 % (vuosikeskiarvo) Jätevedenkäsittelyn tehokkuuden tulee lisäksi täyttää seuraavat päästöarvot puhdistetun veden osalta: COD Cr 125 mg/l ja 75 % Kiintoaine 35 mg/l ja 90 % Vesistöön johdettavan jäteveden tuloksia tarkkaillaan valtioneuvoston yhdyskuntajätevesistä antaman asetuksen (888/2006) mukaisesti. Puhdistustulosten laskennassa otetaan huomioon kaikki puhdistustulokseen vaikuttavat häiriötilanteet, puhdistamon ohijuoksutukset ja puhdistamon piirissä olevan viemäriverkoston ylivuodot. Puhdistamoa on käytettävä ja hoidettava niin, että saavutetaan mahdollisimman hyvä ammoniumtypen hapetustaso.

5 4 3. TULOKUORMITUS Kuhasalon jätevedenpuhdistamon tulokuormitusta tarkasteltaessa mitoitusarvoina käytetään FCG:n vuonna 2011 laatiman kapasiteettiselvityksen mukaisia virtaama- ja kuormitusennusteita vuodelle Tulevan veden näytteissä ei ole mukana prosessin sisäiset jätevedet kuten lietteenkuivauksen ja sakeuttamon rejektivedet. Tulokuormituksessa ei ole huomioitu myöskään prosessissa käsiteltäviä sako- ja umpikaivolietteiden rejektivesiä. Vuonna 2014 puhdistamon keskimääräinen hydraulinen kuormitus oli 92 % mitoituksesta. Maksimivuorokausivirtaama mitattiin toukokuussa ja se oli mitoitukseen nähden liki kaksinkertainen. Keskimääräinen ainekuorma kokonaisfosforin osalta oli 80 % mitoituksesta ja orgaanisen aineen osalta 92 % mitoituksesta. Viiden viime vuoden tarkkailujen BOD 7 -tulokuorman 90. prosenttipisteen perusteella Kuhasalon jätevedenpuhdistamon asukasvastineluku on Vuoden 2014 maksimiarvon mukaan laskettuna asukasvastineluvuksi saadaan ja keskimääräisen arvon mukaan laskettuna Kuhasalon jätevedenpuhdistamon tulokuormitus tarkastelujaksolla ja vuoden 2014 maksimiarvot on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1. Kuhasalon jätevedenpuhdistamon tuleva kuormitus vuosina ja vuoden 2014 maksimiarvot Vuosi Mitoitus (2020) Maksimi Q m 3 /d BOD 7 mg/l Kok-P Kok-N mg/l , mg/l

6 5 Vuonna 2014 puhdistamolle tuleva jätevesimäärä on ollut edellisvuosien tasolla. Tulevan jäteveden keskimääräiset ainekuormat ovat olleet kaikilta osin suuremmat kuin neljänä edellisvuotena. BOD 7 :n osalta kasvu on ollut 24 %, kokonaisfosforin osalta 3 %, ja kokonaistypen osalta 7 %. Vuoden 2014 tulokuormitus on esitetty liitteessä 1. Kuhasalon jätevedenpuhdistamolle tuleva jätevesimäärä sekä tulevat ainekuormat ja pitoisuudet vuosina on esitetty kuvissa 1-4. m 3 /d Mitoitus m 3 /d Puhdistamon vesimäärä Kuva 1. Kuhasalon jätevedenpuhdistamolle tuleva jätevesimäärä vuosina BOD 7, tuleva vesi Mitoitus Sarja1 mg/l Kuva 2. Kuhasalon jätevedenpuhdistamolle tuleva BOD 7 -kuormitus ja -pitoisuus vuosina

7 6 Kokonaisfosfori, tuleva vesi Mitoitus 240 Sarja mg/l Kuva 3. Kuhasalon jätevedenpuhdistamolle tuleva kokonaisfosforin kuormitus ja pitoisuus vuosina Kokonaistyppi, tuleva vesi Mitoitus mg/l mg/l Kuva 4. Kuhasalon jätevedenpuhdistamolle tuleva kokonaistypen kuormitus ja pitoisuus vuosina Kuhasalon jätevedenpuhdistamolle johdetaan kaikki Joensuun kaupungin viemäriverkon jätevedet lukuun ottamatta Tuupovaaran, Enon taajamien ja Hammaslahden taajaman alueita. Suurimmat viemäriin liittyneet teollisuuslaitokset ovat Valio Oy:n Joensuun tehdas (1971), UPM Kymmene Oy (1971) ja Abloy Oy (1967). Kuhasaloon johdetaan myös kaikki Kontiolahden kunnan (1987), Liperin kunnan (Ylämylly 2/2008, kirkonkylä 11/2008), Onttolan vesiosuuskunnan (1984), Pohjois-Karjalan rajavartioston (1984), Kulhon vesiosuuskunnan (2005) sekä Polvijärven kunnan jätevedet (Huhmari 2010, kirkonkylä 2012).

8 7 Kuhasalon jätevedenpuhdistamolle johdetun jäteveden määrä kunnittain ja vesiosuuskunnittain vuonna 2014 on esitetty taulukossa 2. Taulukko 2. Kuukausivirtaamat vuonna 2014 (m 3 ) Onttola Kulho Polvijärvi Liperi Kontiolahti Joensuu Kuhasalo tammikuu helmikuu maaliskuu huhtikuu toukokuu kesäkuu heinäkuu elokuu syyskuu lokakuu marraskuu joulukuu yhteensä PUHDISTUSTULOS JA VESISTÖKUORMITUS Kuhasalon jätevedenpuhdistamolla ei ole ollut jätevesien ohijuoksutuksia eikä yhteisviemäröintisopimuksen piiriin kuuluvien Kontiolahden, Liperin ja Polvijärven kuntien alueella ole ollut ylivuotoja. Toukokuussa Rantapuiston jätevedenpumppaamolta ylijuoksutettiin 290 m 3 jätevettä Pielisjokeen runsaan vesisateen vuoksi. Syyskuussa Hasanniemen jätevedenpumppaamolla oli 200 m 3 ylivuoto. Ylivuotojen aiheuttama vesistökuormitus on esitetty vuoden 2014 jaksoraporteissa 2/4 ja 3/4.

9 8 Puhdistustulos laskentajaksoittain vuonna 2014 on esitetty taulukossa 3 ja keskimääräinen vesistökuormitus tarkastelujaksolla on esitetty taulukossa 4. Taulukko 3. Kuhasalon jätevedenpuhdistamon puhdistustulos laskentajaksoittain vuonna 2014 Vuosineljännes BOD 7 mg/l Kok-P mg/l tuleva lähtevä Red. % tuleva lähtevä Red. % I 215 7,3 96,6 9,5 0,24 97,5 II 279 5,6 98,0 10 0,16 98,4 III 387 5,8 98,5 11 0,21 98,1 IV 334 5,8 98,3 11 0,18 98,3 Lupaehdot , ,1 98,0 10 0,20 98,1 Lupaehdot ,30 96 Puhdistustulos on täyttänyt Itä-Suomen ympäristölupaviraston asettamat vaatimukset kaikilla laskentajaksoilla. Lisäksi täytettiin kaikki VNa 888/2006:n vaatimukset. Taulukko 4. Kuhasalon jätevedenpuhdistamon vesistökuormitus vuosina vuosi mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l BOD , , , , ,1 10 Kok-P 3,4 0,20 3,8 0,23 2,8 0,13 3,0 0,16 3,7 0,20 0,30 Kok-N COD Cr Kiintoa , , , , ,8 35 Jäteveden keskimääräinen lähtevä ainekuorma on ollut BOD 7 :n osalta 7 % suurempi, kokonaisfosforin osalta 13 % suurempi ja kokonaistypen osalta 14 % suurempi verrattuna neljän edellisvuoden keskiarvoon. Vuonna 2014 nitrifikaatioaste on vaihdellut välillä 0-68 %.

10 9 Kuhasalon jätevedenpuhdistamolta lähtevät ainekuormat ja pitoisuudet vuosina on esitetty kuvissa 5-7. BOD 7, lähtevä vesi 130 Lupaehto 10 mg/l mg/l mg/l 7, ,0 90 5,0 70 4,0 50 3,0 30 2, ,0 Kuva 5. Kuhasalon jätevedenpuhdistamolta lähtevä BOD 7 -kuormitus ja - pitoisuus vuosina Kokonaisfosfori, lähtevä vesi 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Lupaehto 0,30 mg/l mg/l mg/l 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 Kuva 6. Kuhasalon jätevedenpuhdistamolta lähtevä kokonaisfosforin kuormitus ja pitoisuus vuosina Kokonaistyppi, lähtevä vesi 1100 mg/l mg/l Kuva 7. Kuhasalon jätevedenpuhdistamolta lähtevä kokonaistypen kuormitus ja pitoisuus vuosina

11 10 5. HAITALLISET JA VAARALLISET AINEET Valtioneuvoston asetuksen mukaiset seurantanäytteet vesiympäristölle vaarallisten ja haitallisten aineiden määrittämiseksi otettiin tulevasta ja lähtevästä jätevedestä välisenä aikana. Saadut tutkimustulokset ja metallikuormat on esitetty taulukossa 5. Nikkelin ja sinkin osalta kuormat ylittävät E- PRTR-rekisterin kynnysarvot (Ni 20 kg/a, Zn 100 kg/a). Kuhasalon jätevedenpuhdistamo jää kooltaan asetuksen soveltamisrajan alapuolelle (AVL ), joten tietoa ei tarvitse raportoida EU:lle. Taulukko 5. Tulevan ja lähtevän jäteveden metallipitoisuudet ja -kuormat vuonna 2014 Määritys Tuleva vesi Lähtevä vesi mg/l mg/l kg/a Kromi 0,0036 0, ,29 Kupari 0,032 0, ,97 Kadmium 0,00014 <0,0001 <0,673 Lyijy 0,0014 0, ,942 Nikkeli 0,011 0, Sinkki 0,12 0, Arseeni <0,0005 0, ,88 Elohopea 0, <0, <0, LIETTEET Puhdistamon mädätetyn ja koneellisesti sekä termisesti kuivatun lietteen jatkokäsittelystä vastasi Woodjack Oy. Mädätettyä lietettä syntyi tn ja sen kuiva-ainepitoisuus oli 2,4 %. Vuonna 2014 termisesti kuivattua lietettä (TS 73,5 %) syntyi 2180 m 3 ja kuivaainetta 476 tonnia. Mekaanisesti kuivattua lietettä (TS 22,0 %) syntyi 5450 m 3

12 11 ja kuiva-ainetta 958 tonnia. Lietteet ajettiin kompostoitavaksi puhdistamon vieressä olevalle kompostointikentälle. Mekaanisen lietteen kompostoinnissa käytettiin tukiaineena mm. pehkua. Kuvassa 8 on esitetty Kuhasalon jätevedenpuhdistamolta poistetut mekaanisesti ja termisesti kuivatun lietteen määrät vuosina m 3 /a Kuivatun lietteen poisto Mekaaninen Terminen Kuva 8. Lietemäärät vuosina Kuhasalon kompostointialueelta tulevat sade- ja suotovedet käsiteltiin jätevedenpuhdistamolla. Termisesti kuivatun lietteen kokoomanäytteistä analysoitiin raskasmetallit neljännesvuosittain ja kaikki saadut tutkimustulokset olivat alle sallittujen enimmäispitoisuuksien. Tutkimustulokset ja vuoden 2014 keskiarvot on esitetty liitteessä 2. Puhdistamolietteen vastaanottoasemalle tuotiin 1630 m 3 lietettä Hammaslahden jätevedenpuhdistamolta ja 1125 m 3 lietettä Tuupovaaran jätevedenpuhdistamolta. Sakokaivolietettä otettiin vastaan 1497 m 3 ja umpikaivolietettä 4074 m 3. Sako- ja umpikaivolietteet välpättiin ennen prosessiin johtamista.

13 12 7. VIEMÄRIVERKOSTO Vuotovesien määrää on pystytty pienentämään saneeraamalla vanhaa viemäriverkostoa. Muutokset viemäriverkostossa Joensuun ja yhteisviemäröintisopimuksen piiriin kuuluvien kuntien osalta on esitetty liitteessä TARKKAILUN JATKAMINEN Tarkkailua jatketaan Pohjois-Karjalan ympäristökeskuksen hyväksymän kuormitus- ja käyttötarkkailuohjelman mukaisesti. Joensuu 11. helmikuuta 2015 Käyttöpäällikkö Pasi Kakkonen LIITTEET 1. Kuhasalon jätevedenpuhdistamon toiminta vuonna Termisesti kuivatun lietteen tutkimustulokset 3. Biologisen käsittelyvaiheen ohitukset 4. Muutokset viemäriverkostossa

14 LIITE 1. KUHASALON JÄTEVEDENPUHDISTAMO TOIMINTA VUONNA 2014 Kuormitusarvot Yks. Yks./a Yks./d Yks./m 3 Käsittelyvaatimus Mitoitusarvot Red-% VIRTAAMA m m 3 /h m 3 /d SÄHKÖNKULUTUS kwh ,608 KEMIKAALIT kg ALF ,009 PIX ,277 KALKKI ,0029 POLYMEERIT ,0039 BOD(atu) kgo 2 tuleva , esiselk ,113 biolog ,023 lähtevä , mg/l, 93 % red 98,0 COD kg tuleva ,605 esiselk ,270 biolog ,080 lähtevä , mg/l, 75 % red 93,3 KOK-P kg tuleva , esiselk ,0042 biolog ,7 0,0013 lähtevä ,7 0, ,30 mg/l, 96 % red 98,1 KOK-N kg tuleva ,059 esiselk ,066 biolog ,055 lähtevä ,052 12,1 KIINTOAINE kg tuleva ,321 esiselk ,159 biolog ,054 lähtevä , mg/l, 90 % red 97,9 ph ph tuleva 7,5 lähtevä 7,5 KAASU m 3 I mädättämö II mädättämö KUIVATTU LIETE m 3 Mekaaninen m ,9 22,0 % kgts Terminen m ,0 73,5 % kgts VÄLPE kg

15 LIITE 2. KUHASALON JÄTEVEDENPUHDISTAMO Termisesti kuivatun lietteen kokoomanäytteiden tutkimustulokset vuonna 2014 Tutkimus Yksikkö I-nelj. II-nelj. III-nelj. IV-nelj. ka 2013 Rajaarvot Hehkutusjäännös g/kg PH 7,6 7,6 7,1 7,3 7,4 Kadmium, Cd mg/kg ka 0,76 0,65 0,65 0,65 0,68 3,0 Kromi, Cr mg/kg ka 39,6 27,3 20,9 20,2 27,0 300 Kupari, Cu mg/kg ka Nikkeli, Ni mg/kg ka 45,6 36,0 38,7 39,7 40,0 100 Lyijy, Pb mg/kg ka 11,8 8,70 9,51 8,94 9, Sinkki, Zn mg/kg ka Elohopea, Hg mg/kg ka 0,39 0,28 0,40 0,32 0,35 2,0 Arseeni, As mg/kg ka 3,61 2,67 2,99 2,48 2,94 Kok-P g/kg ka Kok-N g/kg ka Tiedot on koottu Savo-Karjalan Ympäristötutkimus Oy:n tutkimustuloksista.

16 LIITE 3. kok-p SS BOD COD kok-n kk virtaama (m 3 /d) ohituspv ohitus (m 3 /d) mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l tammi yht helmi yht maalis yht huhti yht touko ,14 3,3 8, yht kesä yht heinä yht elo yht syys yht loka yht marras yht joulu yht v KUHASALON JÄTEVEDENPUHDISTAMO Biologisen käsittelyvaiheen ohitukset vuonna 2014

17 LIITE 4. VIEMÄRIT VUONNA 2014 Pituus Uudisrakennettu Uusittu vuonna 2014 (m) Pituus Pituus yht. Iiksenvaara- Pyhäselän Vok JOENSUU (m) vuonna 2014 (m) Sujutettu tai muu menetelmä käytöstä (m) Ketunpesät (m) pinnoitettu poistettu Vok (ent. Kaukolan viemäriosuusku Muoviputkia Betoniputkia Tunneleita Muita putkia Putkia yhteensä Putkien jakautuminen (m) Sekaviemäreitä Jätevesiviem. Jätevesipumppaamoja,kpl Kaivoja korjattu (kpl) 24 Seka- ja jätevesiviemäreiden pituudesta muovia 85 % betonia 15 % 2 Pituus Uudisrakennettu Uusittu vuonna 2014 (m) Pituus LIPERI (m) vuonna 2014 Sujutettu tai muu menetelmä käytöstä Härkinvaaran (m) (m) pinnoitettu (kaivamalla) poistettu Vok Muoviputkia Betoniputkia Tunneleita Muita putkia Putkia yhteensä Putkien jakautuminen (m) Sekaviemäreitä Jätevesiviem. Jätevesipumppaamoja kpl Kaivoja korjattu (kpl) 5 Seka- ja jätevesiviemäreiden pituudesta muovia 90% betonia 10% Pituus Uudisrakennettu Uusittu vuonna 2014 (m) Kunnasniemen Varparannan Pituus KONTIOLAHTI (m) vuonna 2014 Sujutettu tai muu menetelmä käytöstä Vok:n Vok (m) (m) pinnoitettu poistettu runkoviemärit Muoviputkia Betoniputkia Tunneleita Muita putkia Putkia yhteensä Putkien jakautuminen (m) Sekaviemäreitä Jätevesiviem. Jätevesipumppaamoja 49 kpl 1 Kaivoja korjattu (kpl) Seka- ja jätevesiviemäreiden pituudesta muovia % betonia % Pituus Uudisrakennettu Uusittu vuonna 2014 (m) Pituus POLVIJÄRVI (m) vuonna 2014 Sujutettu tai muu menetelmä käytöstä (m) (m) pinnoitettu poistettu Muoviputkia Betoniputkia Tunneleita Muita putkia Putkia yhteensä Putkien jakautuminen (m) Sekaviemäreitä Jätevesiviem. Jätevesipumppaamoja 32 on 32 Kaivoja korjattu (kpl) 17 Seka- ja jätevesiviemäreiden pituudesta muovia betonia